## Mengenal Harddisk Lebih Dekat

## Eko Nur Wahyudi
Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Stikubank Semarang email : eko@unisbank.ac.id
ABSTRAK  : Hard  Disk  Drive  (HDD)  atau  biasa  dikenal  dengan  harddisk  saja  adalah  sebuah media  penyimpanan  sekunder  pada  sebuah  komputer.  Meskipun  disebut  sebagai  media penyimpanan sekunder namun pada kenyataannya fungsinya adalah sangat penting bahkan tidak bisa  ditinggalkan  lagi  untuk  kebutuhan  sebuah  komputer.  Hal  tersebut  sangat  jelas  mengingat kebutuhan  akan  software  berupa  program  maupun  aplikasinya,  serta  data  yang  diolah membutuhkan  media  penyimpanan  yang  sangat  besar,  yang  tidak  cukup  hanya  ditampung  oleh sebuah  media  penyimpanan  utama  berupa  ROM  (Read  Only  Memory)  dan  RAM  (Random Access Memory).
Sebagai salah satu media penyimpanan sekunder (selain disket, flashdisk, compact disc, disk tape, dll), selain memiliki kemampuan untuk menyimpan data yang sangat besar, yaitu dalam ukuran Giga Byte (GB), harddisk juga memiliki kelebihan lain diantaranya adalah kecepatan akses, baik dalam  membaca  maupun  menulis  data,  serta  ketahanannya  dalam  menyimpan  data  secara  fisik untuk jangka waktu yang cukup lama.
Kata kunci : harddisk, media penyimpanan

## PENDAHULUAN
Hard Disk Drive (HDD) atau biasa dikenal dengan  harddisk  saja  adalah  sebuah  media penyimpanan  sekunder  pada  sebuah  komputer. Meskipun  disebut  sebagai  media  penyimpanan sekunder  namun  pada  kenyataannya  fungsinya adalah  sangat  penting  bahkan  tidak  bisa ditinggalkan  lagi  untuk  kebutuhan  sebuah komputer.  Hal  tersebut  sangat  jelas  mengingat kebutuhan  akan  software  berupa  program maupun  aplikasinya,  serta  data  yang  diolah membutuhkan  media  penyimpanan  yang  sangat besar,  yang  tidak  cukup  hanya  ditampung  oleh sebuah media penyimpanan utama berupa ROM (Read  Only  Memory)  dan  RAM  (Random Access Memory).
Sebagai  salah  satu  media  penyimpanan sekunder (selain disket, flashdisk, compact disc, disk  tape,  dll),  selain  memiliki  kemampuan untuk menyimpan data yang sangat besar, yaitu dalam  ukuran  Giga  Byte  (GB),  harddisk  juga memiliki  kelebihan  lain  diantaranya  adalah kecepatan  akses,  baik  dalam  membaca  maupun menulis  data,  serta  ketahanannya  dalam
menyimpan data secara fisik untuk jangka waktu yang cukup lama.

## SEJARAH SINGKAT
Bermula  pada  sekitar  tahun  1950an dimana  komputer  mulai  dikenalkan  di  seluruh penjuru  dunia.  Adalah  perusahaan  IBM  yang menjadi  pelopor  perkembangan  komputer  saat itu,  berusaha  untuk  dapat  membuat  sebuah media  penyimpanan  dengan  kapasitas  yang sangat  besar  untuk  memenuhi  sekaligus mendukung  kinerja  sebuah  komputer.  Pada tahun  1956  IBM  menciptakan  305  RAMAC ( Random  Access  Method  of  Accounting  and Control ),  yaitu  media  penyimpanan  sekunder yang  pertama  berupa  sebuah  harddisk  dengan fisik  yang  sangat  besar  dengan  kapasitas  data yang  dapat  disimpan  adalah  sebesar  5  MB (Mega Byte).
Bisa  dibandingkan  antara  IBM  305 RAMAC  dengan  pesawat  terbang  dan  manusia yang  ada  disekitarnya.  Betapa  ukuran  fisiknya jauh lebih  besar dibandingkan  dengan  kapasitas penyimpanan  datanya  yang  saat  itu  ‘ hanya’ sebesar 5 MB.
Sejarah  berikutnya  diukir  oleh  Seagate selaku salah  satu perusahaan pembuat  harddisk. Pada  tahun  1980an  Seagate  menciptakan harddisk pertama dengan ukuran kecil yaitu 5,25 inch  dengan  kapasitas  5  MB.  Produk  Seagate tersebut  diberi  nama  ST-506,  dengan  kapasitas yang  sama  dengan  IBM  305  RAMAC  tetapi dengan ukuran fisik yang jauh lebih kecil untuk kebutuhan PC ( Personal Computer ).
Selanjutnya  perusahaan  IBM  maupun perusahaan  besar  komputer  lainnya  seperti Apple  McIntosh  dan  Hewlett-Packard  terus mengembangkan  harddisk  dengan  kapasitas yang  semakin  besar,  akses  semakin  cepat, namun  dengan  ukuran  yang  semakin  kecil  dan harga  yang  jauh  lebih  murah.  Seperti  yang dikenal  sekarang  beberapa  merk  harddisk terkenal  seperti  Seagate,  Quantum,  Maxtor  dan
Western  Digital  telah  mencoba  memenuhi semua  kebutuhan  akan  media  penyimpanan sekunder tersebut.

## BAGIAN HARDDISK
Harddisk  sebenarnya  merupakan  suatu rangkaian  dari  beberapa  komponen  atau  bagian yang secara keseluruhan kemudian menjadi satu kesatuan fungsi yaitu sebagai media penyimpanan data.
Secara umum bagian dari sebuah harddisk dapat digambarkan sebagai berikut :
a.  Cover Mounting Holes (Cover not shown) Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai lubang tempat sekrup untuk memasang tutup harddisk.
b.  Base Casting
Bagian dasar dari harddisk untuk meletakkan  atau  merangkai  bagian-bagian harddisk  dalam  satu  kesatuan.  Umumnya terbuat dari bahan logam solid yang dicetak.

## c.  Actuator Arm
Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai lengan  mekanik  yang  menggerakkan  head untuk  membaca  atau  menulis  data  pada piringan  magnetik.  Bahan  yang  biasanya dipakai  adalah  lempengan  logam  yang  kuat tapi  sangat  ringan  sehingga  mudah  untuk digerakkan.
Gambar 1. IBM 305 RAMAC
Gambar 2. IBM 305 RAMAC Disk Drive.
Gambar 3. Harddisk Seagate ST-506

## d.  Actuator Axis
Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai poros pergerakan lengan mekanik.
e.  Actuator Bagian  dari  harddisk  berupa  blok  logam yang  bersifat  magnetik  yang  di  dalamnya terdapat motor penggerak lengan mekanik.
f.  Spindle Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai mesin  pemutar  piringan  saat  harddisk beroperasi.  Apabila  tutup  spindle  dibuka akan tampak  kumparan di dalamnya berupa beberapa  lilitan  kabel  melingkar  yang memberikan sifat magnetik.
g.  Slider (and Head) Bagian  dari  harddisk  yang  berfungsi  untuk membaca  dan  menulis  data  pada  piringan magnetik.
h.  SCSI Interface Connector, (ATA/IDE) Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai konektor  untuk  menghubungkan  harddisk dengan motherboard

## i.  Jumper Pins
Bagian  dari  harddisk  berupa  rangkaian  pin logam yang memiliki fungsi sebagai tempat pengaturan posisi pembacaan harddisk pada komputer
k.  Jumper Bagian  dari  harddisk  yang  memiliki  fungsi sebagai pengatur hubungan antar pin

## l.  Power Connector
Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai penghubung sumber arus listrik ke harddisk.

## m.  Tape Seal
Bagian dari harddisk berupa pita segel yang berfungsi  sebagai  pelindung  jaminan  dari kerusakan
n.  Ribbon  Cable  (Attaches  Heads  to  Logic board) Bagian dari harddisk berupa kabel tipis yang menghubungkan head ke papan logic berupa rangkaian  elektronik  dibagian  bawah harddisk
Gambar 4. Grafik perkembangan teknologi hard disk drive oleh IBM

## o.  Platters
Bagian  dari  harddisk  berupa  piringan  yang biasanya  terbuat  dari  bahan  logam  atau sejenisnya  dan  bersifat  magnetik.  Bahan yang  digunakan  sebagai  media  penyimpan adalah  iron  oxide  dan  thin  film.  Media  thin film  untuk  saat  ini  lebih  banyak  digunakan karena  merupakan  media  yang  dapat menyimpan lebih banyak data dari pada iron
oxide  pada  luas  media  yang  sama  dan  juga sifatnya yang lebih awet.

## p.  Case Mounting Holes
Bagian  dari  harddisk  berupa  lubang  tempat sekrup untuk pemasangan pada komputer. Sedangkan  jika  dilihat  dari  bagian  bawah yang  terbuka,  maka  sebuah  harddisk  dapat digambarkan seperti gambar 9.
Gambar 7. Bagian harddisk berupa head di ujung lengan mekanik
Gambar 5. Harddisk terbuka tampak dari atas
Gambar 6. Bagian spindle ketika dibuka tutupnya

## q.  Circuit Board
Bagian dari harddisk berupa papan rangkaian elektronik untuk mengoperasikan harddisk.

## CARA KERJA
Saat  harddisk  mulai  beroperasi,  spindle berputar  menggerakkan  piringan  dengan  sangat cepat.  Lengan  ayun  bergerak  ke  dalam  dan keluar  sisi  piringan  menggerakkan  head  untuk melakukan  pembacaan  dan  penulisan  data  baik dari dan ke piringan. Piringan terdiri atas bagian yang disebut track, yaitu bagian yang melingkar secara  konsentris  pada  seluruh  sisi  luar  dan dalam  piringan.  Selanjutnya  track  dibagi menjadi  beberapa  bagian  atau  segment  yang disebut  dengan  sector.  Tiap  sector  umumnya
dapat menampung informasi sampai dengan 512 byte.  Data  yang  dikirim  ke  sebuah  harddsik melalui  suatu  sistem  operasi  untuk  direkam, diproses    menggunakan  sebuah  rumusan  yang kompleks.  Kemudian  harddisk  menambahkan sebuah bit ekstra pada data yang dikirimkan. Bit tersebut tidak memakan suatu tempat. Di waktu kemudian,  pada  saat  data  diambil  kembali,  bit ekstra memungkinkan harddisk untuk mendeteksi  dan  mengkoreksi  kesalahan  acak yang disebabkan oleh variasi dari medan magnet di dalam harddisk. Kemudian, harddisk menggerakkan  head  melalui  track  yang  sesuai dari  platter.  Waktu  untuk  menggerakkan  head disebut  dengan  “ seek  time ”.  Saat  berada  di  atas track  yang  benar,  harddisk  menunggu  sampai platter  berputar  hingga  sector  yang  diinginkan berada  di  bawah  head.  Satuan  waktu  untuk mencari  dan  menemukan  sector  disebut  dengan “ drive  latency ”.  Semakin  pendek  waktu  ” seek time” dan “ drive latency” , maka semakin cepat harddisk menyelesaikan tugasnya.
Pada waktu komponen elektronik harddisk menentukan  sebuah  head  berada  di  atas  sector yang  tepat  untuk  menulis  data,  drive mengirimkan  pulsa  elektrik  pada  head  tersebut. Pulsa  elektrik  tersebut  menghasilkan  sebuah medan  magnetik  yang  mengubah  permukaan magnetik  pada  platter.  Variasi  yang  terekam tersebut selanjutnya mewakili sebuah data. Membaca  data  memerlukan  beberapa proses perekaman.
Gambar 8. Piringan setebal 1 millimeter

## Circuit Board
Gambar 9. Harddisk yang terbuka tampak dari bawah
Harddisk  memposisikan  bagian  pembaca dari  head  di  atas  track  yang  sesuai,  dan kemudian  menunggu  sector  yang  tepat  untuk berputar  di  atasnya.  Saat  spektrum  magnetik tertentu  yang  mewakili  data  pada  sector  dan track  yang  tepat  berada  tepat  di  atas  head, komponen  elektronik  harddisk  mendeteksi perubahan  kecil  pada  medan  magnetik  dan mengubahnya menjadi bit. Saat harddisk selesai melakukan  cek  error  pada  bit  dan  melakukan koreksi  jika  perlu,  maka  data  kemudian
dikirimkan pada sistem operasi.

## Karakteristik Harddisk
Perkembangan  harddisk  selanjutnya  ditentukan oleh beberapa karakteristik antara lain :

## a.  Kerapatan Data/Teknologi Bahan
Merupakan  ukuran  teknologi  bahan  yang digunakan  seberapa  besar  bit  data  yang mampu disimpan dalam satu satuan persegi. Dalam  hal  kerapatan  data  dari  awal  sampai
Gambar 10. Bagian secara keseluruhan apabila sebuah harddisk diurai satu per satu
Track

## Sector
Gambar 11. Bagian yang menunjukkan track dan sector pada sebuah piringan harddisk
sekarang  terjadi  perkembangan  yang  sangat pesat,  jika  pada  awal  mula  data  yang  dapat disimpan  kerapatannya  hanya  sekitar  0.004 Gbits/in 2 ,  pada  tahun  1999  laboratorium IBM  sudah  membuatnya  menjadi  sekitar 35.3  Gbits/in 2 dan  sekarang  sudah  lebih besar lagi.

## b.  Struktur head baca/tulis
Proses  baca  tulis  data  merupakan  hal  yang sangat penting, oleh karena itu mekanismenya  juga  perlu  diperhatikan. Terdapat  perbedaan  letak  fisik  head  dalam operasinya.  Dahulu  head  bersentuhan  fisik dengan  metal  penyimpan.  Kini  antara  head dan  metal  penyimpan  sudah  diberi  jarak. Bila  head  bersentuhan  dengan  metal penyimpan,  hal  ini  akan  menyebabkan kerusakan  permanen  fisik,  head  yang  aus, tentu saja panas akibat gesekan.
Perkembangan head baca/tulis harddisk :
1. Ferrite  head ,  merupakan  teknologi head yang paling kuno, terbuat dari inti besi  yang  berbentuk  huruf  U  dan
dibungkus  oleh  lilitan  elektromagnetis. Umumnya  terdapat  pada  harddisk  yang ukurannya di bawah 50MB.
2. Metal-In-Gap (MIG) head , merupakan penyempurnaan  dari  head  Ferrite. Biasanya digunakan pada harddisk yang ukuran  antara  50MB  sampai  dengan 100MB.
3. Thin  Film  (TF)  head ,  jauh  berbeda dengan jenis head sebelumnya. Head ini dibuat  dengan  proses  photolothografi seperti yang digunakan dalam pembuatan prosessor. 4. (Anisotropic)
Magnetoresistive (MR/AMR)  head ,  head  ini  hanya digunakan  untuk  membaca  saja.  Untuk penulisannya digunakan head jenis Thin Film. Diimplementasikan pada harddisk dengan  ukuran  antara  1GB  sampai dengan 30GB.
5. Giant  Magnetoresistive  (GMR)  head , merupakan  penemuan  dari  peneliti
Gambar 12. Desain karakteristik kebanyakan head baca/tulis oleh IBM
Eropa Peter  Gruenberg and Albert Fert. Digunakan  pada  harddisk  ukuran  besar seperti  75GB  dan  kerapatan  tinggi sekitar  10  Gbits/in 2 sampai  dengan  15 Gbits/in 2 .
6. Colossal  Magnetoresistive  (CMR)
Head ,  merupakan  pengganti  dari  GMR dan banyak digunakan pada saat ini.
c.  Kecepatan Putar Harddisk
Kecepatan  putar  harddisk  awal  mulanya hanya  sekitar  3.600  RPM  (revolutions  per minute).  Dengan  semakin  berkembangnya teknologi,  kecepatan  putar  ditingkatkan menjadi  4.500  RPM  dan  5.400  RPM. Karena  kebutuhan  media  penyimpan  yang mempunyai  kemampuan  tinggi  dibuatlah dengan  kecepatan  7.200  RPM  yang digunakan pada harddisk SCSI.
Berikut  tabel  kecepatan  harddisk  yang diaplikasikan  pada  berbagai  jenis  interface yang berbeda (tabel 1).

## d.  Kapasitas
Kapasitas  harddisk  pada  saat  ini  sudah mencapai satuan Terra Byte (TB) atau setara dengan  1.000  GB.  Hal  ini  dikarenakan teknologi  bahan  yang  semakin  baik  dan kerapatan data yang semakin tinggi. Sebagai contoh Maxtor, Western Digital dan Seagate
telah  membuat  harddisk  dengan  kapasitas penyimpanan  1  TB  dengan  kecepatan  putar 7.200 RPM.
Berikut adalah ilustrasi kemampuan harddisk 1 TB dalam menyimpan suatu jenis data :
1. Dapat  menyimpan  lebih  dari  285.000 data  berupa  foto  digital  dengan  format JPEG. Spesifikasi resolusi 6 MP (Mega Pixel)  dan  ukuran  rata-rata  3,5  MB  per gambar.
2. Dapat  menyimpan  250.000  data  berupa lagu  dengan  format  MP3.  Spesifikasi kecepatan  akses  128  kbps  dan  masa putar rata-rata 4 menit per lagu.
3. Dapat  menyimpan  25.000  data  lagu dengan format audio CD tanpa kompresi dan masa putar rata-rata 4 menit / lagu.
4. Dapat  menyimpan  data  video  digital dengan  format  mini-DV,  DV-Cam  atau DVC-Pro dengan waktu putar mencapai diatas  76  jam.  Spesifikasi  kecepatan akses 25MB per detik.
5. Dapat  menyimpan  data  video  dengan format  DVD  dengan  waktu  putar mencapai  diatas  400  jam.  Spesifikasi kecepatan akses 5MB/detik, 2,25GB/jam.
Tabel 1. Kecepatan putaran harddisk, rata-rata waktu pencarian dan penggunaannya
6. Dapat menyimpan data video HD (High Definition)  dengan  waktu  putar  diatas 100  jam.  Spesifikasi  resolusi  gambar 720p atau 1080i dan kecepatan akses 8,3 GB per jam.
Bisa  dibayangkan  betapa  besar  kemampuan yang dimiliki oleh sebuah harddisk pada saat ini, apalagi jika harddisk terus dikembangkan  untuk  masa  yang  akan datang.

## Harddisk berdasarkan Interface
Jenis  harddisk  berdasarkan  interface  yang digunakannya dapat dilihat pada tabel 2 dan 3.

## Pemasangan Harddisk
Setiap  harddisk  memiliki  sebuah  konektor power dan sebuah konektor interface. Dalam pemasangannya konektor
power
dihubungkan  dengan  kabel  adaptor  ke sumber  arus  listrik  yang  biasanya  sudah terdapat  dalam  satu  set  power  supply  pada sebuah komputer. Umumnya bentuk konektor sudah di set sedemikian rupa baik dalam  bentuk  maupun  tanda  warna  untuk mempermudah  pemasangan.  Berikutnya adalah  menghubungkan  konektor  interface melalui kabel interface dengan motherboard.
Model  interface  juga  tergantung  dari  jenis harddisk  dan  motherboard  yang  digunakan.
Contoh pemasangan harddisk dapat digambarkan pada 13.

## BIOS dan Harddisk
BIOS merupakan singkatan yang memiliki beberapa  pengertian  antara  lain  : Binary
Input/Output System , Basic Integrated
Operating  System atau Built  In  Operating System, yaitu  suatu  sistem  operasi  yang berfungsi  mengenali  dan  mengendalikan  suatu bagian dari perangkat keras, dalam hal ini adalah harddisk,  untuk  dapat  berinteraksi  dengan komponen komputer yang lain seperti moterboard.  Secara  umum  BIOS  berisikan instruksi-instruksi  dasar  berkenaan  dengan bagaimana  nantinya  harddisk  akan  beroperasi. BIOS  juga mengatur mengenai  sistem keamanan, kapasitas, konfigurasi serta keterkaitan dengan komponen komputer lainnya.
Beberapa Singkatan/Istillah
- RLL
: Run Length Limited
- MFM  : Modified Frequency Modulation
- RAID  : Redudancy Array of Independent Disk
- ESDI  : Enhanced Small Disk Interface - IDE : Integrated Drive Electronics
Tabel 2. Jenis harddisk berdasarkan interfacenya pada model lama Type of Interface Encoding Method Transfer Rate (per second) Range of Capacities ST-506 MFM 625 KB 5 – 100 MB ST-506 RLL RLL 937 KB 30 – 200 MB IDE RLL 1 – 8 MB 40 MB – 1 GB ESDI RLL 1 – 4 MB 200 MB – 2 GB SMD RLL 1 – 3 MB 80 MB – 2 GB IPI RLL 10 – 25 MB 200 MB – 3 GB Tabel 3. Jenis harddisk berdasarkan interfacenya pada model baru Type of Interface Encoding Method Transfer Rate (per second) Range of Capacities SCSI RLL 5 – 320 MB 20 – 300 GB PATA (IDE) RLL 3 – 133 MB 500 MB – 400 GB SATA (IDE) RLL 150 – 300 MB 40 GB – 1,2 TB

## - SCSI  : Small Computer System Interface
- ATA  : Advanced Technology Attachment - SATA  : Serial ATA

## DAFTAR PUSTAKA
1. http://en.wikipedia.org/
2. http://dedenthea.wordpress.com/
3. http://www.bizspaceinfotech.com/
4. http://www.digit-life.com/
5. http://www.fadli.za.net/
6. http://www.ibm.com/
7. http://www.pcguide.com/
8. http://www.quantum.com/
9. http://www.pcdoctor-guide.com/
10. http://www.storagereview.com/
11. http://www.seagate.com/
12. http://www.wdc.com/
Gambar 14. Contoh tampilan informasi yang muncul pada BIOS